Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Industrial materials >> Наноматериалы

Стимуляция роста клеток SH-SY5Y наночастицами золота, модифицированными 6-меркаптопурином и проникающим в нейроны пептидом

Аннотация

Много усилий было направлено на открытие эффективных биоматериалов для регенерации нервов. Здесь мы сообщили о новом применении наночастиц золота (AuNP), модифицированных 6-меркаптопурином (6MP) и проникающим в нейроны пептидом (RDP), в качестве нейрофического агента, способствующего пролиферации и росту нейритов клеток нейробластомы человека (SH-SY5Y). Когда клетки обрабатывали конъюгатами 6MP-AuNPs-RDP, они проявляли более высокую метаболическую активность, чем контроль. Более того, клетки SH-SY5Y трансплантировали на поверхность, покрытую 6MP-AuNPs-RDP, чтобы исследовать эффект развития нейритов. Можно сделать вывод, что 6MP-AuNPs-RDP прикрепляется к поверхности клетки, а затем интернализируется в клетки, что приводит к значительному увеличению роста нейритов. Даже несмотря на то, что клетки, обработанные 6MP-AuNPs-RDP, были извлечены из замороженного хранилища, клетки все еще сохраняли постоянный рост, что указывает на то, что клетки обладают превосходной толерантностью к 6MP-AuNPs-RDP. Результаты показали, что 6MP-AuNPs-RDP имеет многообещающий потенциал для разработки в качестве нейрофического наноматериала для роста нейронов.

Фон

Стимулирование пролиферации нервных клеток и роста нейритов важно для регенерации нервов [1, 2], для чего были предприняты большие усилия для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера (БА), болезнь Паркинсона (БП) и инсульты [3 , 4]. В ряде исследований было продемонстрировано, что поверхностные свойства материалов могут влиять на морфологию клеток, даже мешать / способствовать репликации и дифференцировке клеток, что имеет большие перспективы в регенеративной медицине и разработке новой стратегии наноматериалов с активной биологической функциональностью в качестве нейрофических агентов [5 , 6].

Среди существующих биоматериалов золотые наноматериалы используются в широком спектре биологических применений, включая зондирование, маркировку, доставку лекарств и визуализацию, благодаря простоте их синтеза, удобству функционализации поверхности, низкой токсичности, хорошей стабилизации и биосовместимости [7, 8]. Например, в предыдущем исследовании сообщалось, что золотые наностержни, связанные с воздействием маломощного лазера, стимулировали увеличение длины нейритов до 25 мкм нейрональных клеток NG108-15 по сравнению с контролем [9].

6-Меркаптопурин (6MP; рис. 1a), противовоспалительный препарат, был использован для функционализации поверхности наночастиц золота (AuNPs) с образованием 6MP-модифицированных AuNPs (6MP-AuNPs) через связь Au-сера [10] . Сообщалось, что 6MP-AuNPs были использованы для количественного анализа концентрации 6MP в растворителе через механизм включения и выключения [11]. Однако нет данных о влиянии 6MP-AuNP на клетки.

Схема экспериментальной процедуры. а Структура 6-меркаптопурина. б Экспериментальная процедура. Частицы были синтезированы при pH 9,0 и оказались агрегированными при pH 7,4. Когда частицы добавляли в клеточную среду SH-SY5Y, они интернализовались в клетки и стимулировали рост клеток

Здесь мы использовали линию нейрональных клеток для исследования взаимодействия 6MP-AuNPs и клеток, поскольку хорошо известно, что на нейрональные клетки сильно влияет свойство субстратов культуры. Среди линий нейрональных клеток клетка нейробластомы человека (SH-SY5Y) считается широко используемой модельной системой из-за ее высокой чувствительности к стимуляции окружающей среды и важности функциональных биоматериалов в нейронных исследованиях. Более того, чтобы повысить эффективность поглощения 6MP-AuNP нервными клетками, пептид, нацеленный на нейроны (RDP), был связан с поверхностью частицы с образованием конъюгата 6MP-AuNPs-RDP. Результаты показали, что конъюгат продемонстрировал очевидную нейрофическую активность, но не антипролиферативный эффект 6MP, что привело к значительному увеличению пролиферации клеток и роста нейритов.

Методы / экспериментальные

Синтез конъюгата 6MP-AuNPs-RDP

Покрытые цитратом AuNP размером 20 нм были синтезированы методом восстановления. Вкратце, водный раствор HAuCl 4 · 3H 2 O (100 мл, 0,01%) нагревали при интенсивном перемешивании в течение 30 минут, затем раствор цитрата натрия (10 мл, 38,8 мМ) быстро добавляли в HAuCl 4 решение. Смесь кипятили с обратным холодильником еще 30 мин до получения темно-красного раствора и охлаждали до комнатной температуры естественным путем.

6MP-AuNP были получены путем смешивания AuNP (0,33 мМ) и раствора 6MP (конечная концентрация 0,046 нМ) в течение 5 ч при комнатной температуре в соответствии с предыдущим отчетом [12]. Затем смесь центрифугировали при 17000 g на 30 мин. Впоследствии супернатант удаляли, а осадок (6MP-AuNP) ресуспендировали и трижды промывали деионизированной водой.

Для получения RDP-модифицированных 6MP-AuNP к раствору AuNP одновременно добавляли RDP (FAM w / CKSVRTWNEI IPSKGCLRVG GRCHPHVNGG GRRRRRRRRC; синтезировано Shanghai Ji'er Biotech. Co., Китай) и 6MP с соответствующей конечной концентрацией 0,023 нМ. (0,33 мМ) в течение 5 ч, а затем центрифугировали при 17000 g на 30 мин. В качестве контроля синтезировали FAM-меченный скрембл-пептид (FAM-SP; GRNECRIPRV GCVSRWRIGR KGRCHRLRPG GRVNRSHT GC) (Shanghai Ji’er Biotech. Co., Китай) и параллельно получали 6MP-AuNPs-SP-FAM. После этого супернатант частиц удаляли, и частицы соответственно промывали деионизированной водой. Растворы частиц соответственно доводили до pH 9,0 с помощью 0,1 М NaOH, затем пропускали через шприцевые фильтры 0,22 мкм и хранили при 4 ° C для использования.

Характеристики частиц

Спектры поглощения измеряли при комнатной температуре с помощью УФ / видимого спектрофотометра (UV-2450, Shimadzu Corp, Киото, Япония) для обнаружения оптического поглощения частиц. Размер частиц и дзета-потенциал частиц были соответственно измерены с использованием прибора динамического светорассеяния (DLS) (Zetasizer Nano ZS; Malvern) после разбавления деионизированной водой. Просвечивающая электронная микроскопия (ТЕМ; Shimadzu) использовалась для наблюдения за структурой частиц.

Культура клеток

Клетки SH-SY5Y культивировали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM), и среде F-12 в соотношении 1:1. В среду соответственно добавляли 10% фетальную телячью сыворотку (FCS), 100 единиц / мл пенициллина и 100 мкг / мл стрептомицина. Клетки поддерживали при 37 ° C с 5% CO 2 . в увлажненном инкубаторе (Thermo Fisher Scientific, США). Все реагенты для клеточных культур приобретены у HyClone (США).

Поглощение ячеек

Клетки SH-SY5Y высевали в 24-луночные планшеты с плотностью 5 × 10 4 . ячеек / лунка. Когда слияние клеток достигло 60%, меченные FAM 6MP-AuNPs-RDP и 6MP-AuNPs-SP с конечной концентрацией 0,25 мкг / мл были соответственно добавлены к клеточной среде для 2-часовой инкубации. Затем клеточные среды были выброшены и заменены свежими средами. Клетки наблюдали и фотографировали с помощью флуоресцентного микроскопа (Olympus, Япония).

Влияние 6MP-AuNPs-RDP на рост нейронов

Клетки SH-SY5Y высевали в 24-луночные планшеты с плотностью 5 × 10 5 . клеток / лунку в течение ночи. Затем в среду добавляли RDP-6MP-AuNP с различными концентрациями (0, 0,125, 0,25, 0,5, 1,0 мкг / мл) на 24 ч инкубации. Количество клеток подсчитывали с помощью автоматического счетчика клеток (Bio-Rad, США).

Кроме того, метаболическая активность клеток измерялась с помощью анализа 3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолийбромида (МТТ) в соответствии с предыдущим отчетом [13]. Вкратце, клетки SH-SY5Y высевали в 96-луночные планшеты при плотности 5 × 10 4 . клеток / лунку и инкубировали в среде, содержащей 10% FBS, в течение ночи. Затем частицы соответственно добавляли в среду на 24 часа. Клетки трижды промывали PBS, затем в каждую лунку добавляли 100 мкл свежей среды и 10 мкл MTT (5 мг / мл в буфере PBS). После 4-часовой инкубации среду удаляли и добавляли 200 мкл диметилсульфоксида (ДМСО) для растворения образовавшегося формазана. Поглощение супернатанта измеряли при 490 нм с помощью считывающего устройства для микропланшетов (Bio-Rad, США). Клетки без каких-либо добавок использовали в качестве контроля, а клетки, содержащие только растворитель (0,1 М NaOH (pH 9,0), доводили до pH 7,4 с помощью 0,1 М HCl) в качестве контроля. Относительная метаболическая активность клеток рассчитывалась как метаболическая активность (%) =OD 490 (образец-пустой) / OD 490 (контрольный пробел). Каждое значение было усреднено по результатам четырех независимых экспериментов.

Чтобы определить влияние 6MP-AuNPs-RDP на рост нейритов, клетки SH-SY5Y трансплантировали в 6-луночные планшеты и выращивали до 30% слияния. Затем клетки обрабатывали 6MP-AuNPs-RDP (0,25 мкг / мл) один раз в день в течение 3 дней. Длину нейритов наблюдали под оптической микроскопией (Olympus, Япония) и рассчитывали с помощью программного обеспечения ImageJ [14].

Пролиферация клеток на поверхности, покрытой 6MP-AuNPs-RDP

6MP-AuNPs-RDP гомогенно высевали на дно культуральных чашек диаметром 3,5 см, затем клетки трансплантировали на чашки, покрытые частицами. После инкубации клетки наблюдали под оптической микроскопией и подсчитывали длину нейритов. Клетки, содержащие только растворитель, использовали в качестве контроля. Каждый эксперимент повторялся четыре независимых раза, и для расчета длины нейритов было усреднено 200 нейритов.

Статистический анализ

Данные были выражены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. Данные были проанализированы с помощью компьютерной программы с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим тестом множественных диапазонов Даннета с программным обеспечением SPSS 13.0. Отличия от p <0,05 считались статистически значимыми.

Результаты

Внешний вид и характеристики наночастиц

Водный раствор AuNPs имел алый цвет в видимом свете (рис. 2а, 0 с). После добавления 6MP цвет постепенно становился темным, когда 6MP конъюгировали с AuNP, и, наконец, через 5 часов реакции появлялся сине-черный осадок 6MP-AuNP. Осаждение можно было устранить, доведя pH до 9,0, и в это время водный раствор 6MP-AuNP показал розовый цвет. Осадки будут повторно образовываться, когда pH будет доведен до pH 7,4.

Процесс реакции и характеристики наночастиц. а Процесс реакции получения 6MP-AuNPs. После добавления 6MP в раствор AuNP цвет раствора изменился, и в течение 5 часов постепенно образовался осадок. б Осаждение 6MP-AuNPs-RDP растворялось, когда pH доводили до 9,0 с помощью 0,1 M NaOH. c DLS измерение распределения частиц по размерам. г Дзета-потенциал AuNP, 6MP-AuNP и 6MP-AuNP-RDP. е Структуры частиц под ТЕМ

6MP-AuNPs-RDP получали конъюгированием AuNP с тиоловыми группами 6MP или RDP при pH 9,0. Водный раствор 6MP-AuNPs-RDP имел такой же розовый цвет, что и раствор 6MP-AuNP (рис. 2b). Когда pH раствора 6MP-AuNPs-RDP был доведен до 7,4, частицы выпали в осадок на дне раствора.

Размер и дзета-потенциал раствора 6MP-AuNPs и 6MP-AuNPs-RDP (pH 9,0) соответственно исследовали с помощью DLS (рис. 2c). Данные показали, что средний размер 6MP-AuNPs-RDP был немного больше, чем у 6MP-AuNPs (24,6 против 20,5 нм), в то время как дзета-потенциал первого был значительно выше, чем второй (-25,8 против -37,2 мВ), предполагая, что катионный RDP увеличивает поверхностный потенциал частицы. Изображения ПЭМ показали, что обе эти наночастицы имели сферическую форму (рис. 2d).

Поглощение наночастиц клетками

Когда pH растворов частиц доводили до 7,4 и добавляли в клеточную среду, частицы начинали агрегацию и постепенно опускались на дно лунок. Однако через 30 минут вокруг клеток появилась очевидная пустая бляшка, и промежуток в клетках, обработанных 6MP-AuNP-RDP, имел меньшую агрегацию частиц, чем у 6MP-AuNP (рис. 3a). Кроме того, больше наночастиц наблюдалось внутри клеток, обработанных 6MP-AuNPs-RDP, по сравнению с клетками, обработанными 6MP-AuNPs.

Поглощение наночастиц клетками. а Растворы 6MP-AuNPs и 6MP-AuNPs-RDP с концентрацией 0,25 мкг / мл соответственно доводили до pH 7,4 и добавляли в клеточную среду для 30-минутной инкубации. Частицы интернализовались в клетки SH-SY5Y или осаждались на дно лунок. б Схематическая диаграмма AuNP, модифицированного 6MP и флуоресцентным пептидом. После инкубации клеток SH-SY5Y с частицами в течение 2 часов были сделаны изображения ( c ) и интенсивности флуоресценции ( d ) был измерен. Данные представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего. Значения были усреднены для четырех независимых экспериментов. ** p <0,01 по сравнению с клетками, обработанными 6MP-AuNP-SP

Для дальнейшей идентификации того, что частицы могут проникать в нейрональные клетки, флуоресцентно меченные пептиды были конъюгированы с частицами (рис. 3b). Через 2 часа инкубации клеток с этими наночастицами наблюдалась сильная флуоресценция в клетках, обработанных 6MP-AuNPs-RDP, тогда как относительно слабая зеленая флуоресценция наблюдалась в клетках, обработанных 6MP-AuNPs-SP. (Рис. 3c). Результат измерения интенсивности флуоресценции с помощью флуоресцентного спектрометра (Hitachi Ltd. Co., Токио, Япония) показал, что клетки, обработанные 6MP-AuNPs-RDP, имели значительно более высокую интенсивность флуоресценции, чем клетки, обработанные 6MP-AuNPs-SP (рис. 3d). ), предполагая, что RDP, тип проникающих в клетки пептидов (CPP), может повысить эффективность клеточного поглощения частиц.

Влияние наночастиц на рост нейронов

Чтобы проверить, влияют ли частицы на рост нейронов, использовали как анализ МТТ, так и подсчет клеток для измерения метаболической активности клеток и количества клеток после инкубации клеток с частицами в течение 24 часов. Результаты показали, что один RDP не влияет на рост клеток, тогда как 6MP-AuNPs-RDP и 6MP-AuNPs в соответствующих концентрациях выше 0,125 и 0,5 мкг / мл увеличивают метаболическую активность клеток и количество клеток в зависимости от дозы (рис. 4а, б). Кроме того, клетки, обработанные 6MP-AuNP-RDP, показали более высокую метаболическую активность, чем клетки, обработанные 6MP-AuNP, что, вероятно, было связано с более высокой эффективностью проникновения в клетки 6MP-AuNPs-RDP, чем 6MP-AuNPs.

Частицы увеличивают метаболическую активность клеток ( a ) и числа ( b ), а концентрация 6MP-AuNPs и 6MP-AuNPs-RDP варьировалась от 0 до 1,0 мкг / мл. Данные представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. В качестве контроля использовали клетки только с растворителем {0,1 М NaOH (pH 9,0), доведенным до pH 7,4 с помощью 0,1 М HCl}. Значения были усреднены для четырех независимых экспериментов. * p <0,05, ** p <0,01 по сравнению с клетками, обработанными RDP, # p <0,05 и ## p <0,01 по сравнению с клетками, обработанными 6MP-AuNP

Влияние наночастиц на длину нейрита

Помимо того, что частицы могут увеличивать метаболическую активность клеток, влияние частиц на длину нейритов также наблюдалось при высокой концентрации (1 мкг / мл) частиц. Изображения (рис. 5а) показали, что агрегированные наночастицы осели на дне лунок, а вокруг клеток, обработанных 6MP-AuNPs-RDP, появилась большая пустая зона налета.

Наночастицы способствовали росту нейритов. Изображения ( a ) и длине нейрита ( b ) после того, как клетки были соответственно обработаны RDP, 6MP-AuNP и 6MP-AuNPs-RDP в течение 24 часов. Клетки, содержащие только растворитель, использовали в качестве контроля. Значения усреднены для 200 нейритов. * p <0,05 и ** p <0,01 по сравнению с контролем

После 24-часовой инкубации результаты показали, что клетки, обработанные частицами, имели более длинный нейрит, чем контрольные клетки, в то время как не было значительной разницы между клетками, обработанными RDP, и контролем. Кроме того, неврит клеток, обработанных 6MP-AuNP-RDP, был значительно более продолжительным, чем неврит клеток, обработанных 6MP-AuNP (рис. 5b).

Согласно результатам на фиг. 5, 6MP убивает все клетки SH-SY5Y из-за своей цитотоксичности; Таким образом, мы не использовали 6MP для покрытия пластины. Кроме того, как показано на фиг. 3, 4 и 5, относительно небольшое количество 6MP-AuNPs проникло в клетки, и длина нейритов и количество клеток были явно ниже, чем 6MP-AuNPs-RDP. Поэтому 6MP-AuNPs-RDP был выбран для дальнейшего исследования, чтобы изучить влияние на рост клеток.

Пролиферация клеток и рост нейритов после многократного введения 6MP-AuNPs-RDP

Для дальнейшей идентификации результатов 6MP-AuNPs-RDP на пролиферацию клеток и рост нейритов, 6MP-AuNPs-RDP добавляли в клеточную среду три раза в дни 1, 2 и 3 после культивирования клеток в 6-луночных планшетах (день 0). Результаты показали, что длина нейритов обработанных частицами клеток стала явно больше, чем у контрольных (рис. 6a, b), а метаболическая активность клеток увеличивалась, когда клетки обрабатывались частицами (рис. 6c).

Наночастицы вызывали пролиферацию клеток и рост нейритов. а изображения ячеек в дни 1, 2, 3 и 4. b Длины нейритов клеток, обработанных 6MP-AuNPs-RDP, и контроля. Значения усреднены для 200 нейритов. ** p <0,01 по сравнению с контролем. c Метаболическая активность клеток, обработанных 6MP-AuNPs-RDP. Клетки обрабатывали трижды в день в течение 3 дней. Впервые 6MP-AuNPs-RDP добавляли в клеточную среду после того, как клетки культивировали в течение 24 ч после трансплантации клеток. Каждая концентрация частиц составляла 0,25 мкг / мл. г Изображения роста нейритов клеток на поверхности, покрытой 6MP-AuNPs-RDP. 6MP-AuNPs-RDP высевали на дно культуральных чашек диаметром 3,5 см, а затем клетки пересаживали на чашки. е Длину нейритов измеряли через 0 ~ 3 дня. Клетки, содержащие только растворитель, использовали в качестве контроля. Значения усреднены для 200 нейритов. ** p <0,01 по сравнению с контролем, * p <0,05, ** p <0,01 по сравнению с клетками первого дня. Синяя стрелка указывает на репрезентативные нейриты

Чтобы изучить влияние 6MP-AuNPs-RDP на рост нейритов, когда частицу использовали в качестве материала для покрытия поверхности, дно чашек для культивирования покрывали 6MP-AuNPs-RDP, а затем клетки переносили на покрытия. Изображения показали, что частицы быстро прикрепляются к клеточной мембране (рис. 6d), затем частицы интернализуются и распределяются по всем клеткам, включая цитоплазму, ядерную мембрану и ядро ​​клетки. Результаты также показали, что клетки, обработанные частицами, имели значительно более длинные нейриты, чем контрольные (рис. 6e).

Влияние наночастиц на рост клеток после замороженного хранения

Чтобы изучить толерантность клеток к частицам и определить, сохраняют ли клетки пролиферативную способность после состояния обособленного роста, клетки, обработанные 6MP-AuNPs-RDP, замораживали и хранили в течение нескольких дней, когда они достигли фазы экспоненциального роста. Затем клетки выделяли и культивировали на 24-луночных планшетах (фиг. 7a). Результаты показали, что количество обработанных частицами клеток значительно увеличилось, а нейриты стали длиннее, чем в контроле (рис. 7b, c), предполагая, что на рост обработанных частицами клеток не мог повлиять процесс замораживания и восстановления. .

Наночастица увеличила длину нейритов и количество клеток после хранения в замороженном состоянии. ( а ) Клетки обрабатывали 6MP-AuNPs-RDP (1,0 мкг / мл) перед хранением, клетки извлекали и продолжали культивировать в течение 3 дней. Длина нейрита ( b ) и номеров ячеек ( c ) клеток, обработанных 6MP-AuNPs-RDP, значительно увеличились после хранения. Клетки, содержащие только растворитель, использовали в качестве контроля. Данные представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего. ** p <0,01 по сравнению с контролем. Синяя стрелка указывает на репрезентативные нейриты

Обсуждение

AuNP продемонстрировали большой потенциал применения в различных областях химии, физики, материалов, биологии, медицины и смежных междисциплинарных областях. Для стабилизации структуры AuNP чаще всего использовали лиганды, модифицированные тиолом, в качестве стабилизирующих агентов, которые могли связываться с поверхностью AuNP с образованием связей Au-S. В ходе исследования тиоловые группы 6MP и RDP были конъюгированы с поверхностью AuNP, и структура частиц была стабильной и могла быть использована для дальнейшего изучения.

Как видно из результатов, частицы обладали очевидным кислотно-основным свойством, которое было связано с диссоциацией группы N (9) -H молекулы 6MP, которая происходила в диапазоне pH 10,4 ~ 11,2 в растворе, и агрегация происходила, когда значение pH раствора 6MP-AuNP было ниже 6. Протонирование N9 молекулы 6MP нейтрализовало 6MP-AuNPs со значением pH ниже 6, а затем межмолекулярные взаимодействия (взаимодействия стэкинга оснований) стали очень сильными и компенсировались электростатическое отталкивание. После модификации RDP частицы показали более сложное кислотно-основное поведение, поскольку pI тиол-RDP составляла около 11,5 помимо кислотно-основных свойств 6MP-AuNP. По результатам титрования значение pI 6MP-AuNPs-RDP составляло 7,8, что близко к физиологическому состоянию (pH 7,4). Таким образом, 6MP-AuNPs-RDP и 6MP-AuNPs могут выпадать в осадок из клеточной среды.

В этом исследовании мы определили, что RDP улучшает поглощение клетками 6MP-AuNP, что согласуется с предыдущими исследованиями. Общеизвестно, что RDP представляет собой длинный пептид, состоящий из 39 аминокислот, который является производным гликопротеина вируса бешенства, обладающего способностью транспортировать чужеродные макромолекулы в нейрональные клетки [15, 16]. В нашем предыдущем исследовании эффективность поглощения клетками нанокластеров золота была значительно увеличена, когда нанокластеры были конъюгированы с RDP [17]. Механизм проникновения RDP в клетки может быть связан с эндоцитозом, опосредованным рецептором гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) мембраны нервной клетки или рецептором никотинового ацетилхолина [18, 19].

Исследование также показало противоположный эффект 6MP-AuNPs-RDP по сравнению с 6MP, заключающийся в том, что 6MP-AuNPs-RDP способствовал пролиферации клеток и росту нейритов, демонстрируя очевидную нейрофическую активность. Механизм этого отличительного различия 6MP-AuNPs-RDP и 6MP может быть связан с химической структурой 6MP (пуриновое производное тиоловой группы C6) [20]. На поверхности 6MP-AuNPs-RDP тиольная группа 6MP участвовала в связывании с AuNP и, таким образом, блокировалась. Следовательно, пуриновая группа экспонировалась на поверхности частицы. Хорошо известно, что пурин играет жизненно важную роль в стимулировании роста нейронов (например, дифференцировки клеток, образования и расширения нейритов, синаптогенеза) через внутриклеточные пуринергические сигнальные пути [21, 22], включая митоген-активируемую протеинкиназу / белок, регулируемый внеклеточными сигналами. пути киназы (MAPK / ERK) и фосфатидилинозитол-3-киназы / серин-треонинкиназы Akt (PI3K / Akt) (те же пути, индуцируемые нейротрофинами и цитокинами) [23]. Следовательно, пурин 6MP-AuNPs-RDP может вносить вклад в эффекты пролиферации клеток и роста нейритов.

Следует отметить, что клетки SH-SY5Y показали хорошую отличную толерантность к 6MP-AuNPs-RDP. Когда обработанные частицами клетки получали повторное введение частиц или извлечение из замороженного хранилища, даже когда клетки росли на поверхности, покрытой частицами, они все еще сохраняли пролиферативную активность, предполагая, что 6MP-AuNPs-RDP должен иметь потенциал для приложение.

Выводы

Здесь мы предположили, что AuNPs, модифицированные 6MP и RDP, могут эффективно способствовать пролиферации клеток и росту нейритов. Благодаря превосходной биосовместимости и биобезопасности наночастиц они являются многообещающим биоматериалом, который можно использовать в качестве нейрофического наноматериала для роста нейронов.

Сокращения

6MP:

6-Меркаптопурин

AD:

Болезнь Альцгеймера

AuNP:

Наночастицы золота

DLS:

Динамическое рассеяние света

DMEM:

Модифицированный носитель Орла, созданный Дульбекко

DMSO:

Диметилсульфоксид

FCS:

Фетальная сыворотка теленка

MTT:

3- (4,5-Диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолий бромид

PD:

Болезнь Паркинсона

RDP:

Пептид, производный от вируса бешенства

ТЕМ:

Просвечивающая электронная микроскопия


Наноматериалы

  1. Плазмонные наночастицы
  2. Многофункциональные наночастицы золота для улучшенных диагностических и терапевтических применений:обзор
  3. Анализ организации актина и фокальной адгезии в клетках U2OS на полимерных наноструктурах
  4. Простой синтез окрашенного и проводящего композита CuSCN, покрытого наночастицами CuS
  5. Изучение in vitro влияния наночастиц Au на клеточные линии HT29 и SPEV
  6. Нацеливание на эндотелиальные клетки с помощью многофункциональных наночастиц GaN / Fe
  7. Модифицированный гиперразветвленный полиглицерин как диспергатор для контроля размера и стабилизации нано…
  8. Наночастицы маггемита действуют как нанозимы, улучшая рост и устойчивость к абиотическому стрессу у Brassica napus
  9. Нанокомпозиты на основе оксида графена, украшенные наночастицами серебра в качестве антибактериального аге…
  10. Золотые наночастицы круглой формы:влияние размера и концентрации частиц на рост корней Arabidopsis thaliana